照片的背景中可以清晰地看到一個(gè)煤礦的舊址，這個(gè)名為Ewald的煤礦歷史上曾經(jīng)一度為歐洲最大的煤礦，周圍生活著6萬居民。這個(gè)地區(qū)曾因?yàn)槊禾抠Y源豐富而興起，也因?yàn)槊弘姷臎]落而失去榮光。這個(gè)項(xiàng)目讓該地區(qū)重新煥發(fā)了活力，不僅能夠享受到便宜清潔的能源，還因?yàn)檫@個(gè)試點(diǎn)而得到了全世界的關(guān)注。
為了讓靠天吃飯的風(fēng)電能夠滿足地區(qū)供電的可靠性要求，該項(xiàng)目的核心為將多余的風(fēng)電用于電解生產(chǎn)氫氣，氫氣能夠很好地被儲(chǔ)存起來，在缺電的時(shí)候通過燃料電池重新轉(zhuǎn)化為電力。這個(gè)流程被定義為：以氫能為基礎(chǔ)的能源補(bǔ)充系統(tǒng)(HECS)，其基礎(chǔ)框架如下：
這個(gè)項(xiàng)目的HECS設(shè)備能夠提供每年250兆瓦時(shí)的電力和將近6500千克的氫氣。一部分氫氣通過燃料電池為附近的一個(gè)辦公建筑提供足夠的電力，這棟建筑中午的峰值負(fù)荷能夠達(dá)到50KW，全年用電量在250兆瓦左右。為了能夠制定出最優(yōu)的風(fēng)電充放電策略，該系統(tǒng)配備了一套風(fēng)力發(fā)電預(yù)測(cè)系統(tǒng)和負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)，一個(gè)通過該系統(tǒng)計(jì)算出的6天風(fēng)電發(fā)電功率和負(fù)荷的如下：
如果不加任何的儲(chǔ)能系統(tǒng)，多余的風(fēng)電都要被放棄掉，在無風(fēng)或者少風(fēng)的時(shí)候甚至?xí)粘扇彪姷默F(xiàn)象，正午在用電高峰的時(shí)候風(fēng)電功率反而較低，以上6天在不加HECS系統(tǒng)情況下的情況如下圖：
在整合了HECS系統(tǒng)后，通過一個(gè)優(yōu)化系統(tǒng)，風(fēng)電就能夠保證實(shí)時(shí)的電力供應(yīng)。燃料電池的反應(yīng)速度能夠滿足系統(tǒng)的需求，也保證了供電的可靠性。下圖為真實(shí)運(yùn)行中的情況：
可見在風(fēng)電不足的時(shí)候，HECS系統(tǒng)能夠及時(shí)響應(yīng)滿足負(fù)荷需求。該項(xiàng)目在2013年5月29日開始運(yùn)行，至今運(yùn)行良好，盡管這個(gè)系統(tǒng)連接了大電網(wǎng)保障這棟辦公建筑的電力在極端情況下的電力供應(yīng)，至今也幾乎沒有使用過大電網(wǎng)的電力。
這個(gè)項(xiàng)目充分證明了，微電網(wǎng)內(nèi)部通過整合氫能轉(zhuǎn)化設(shè)備后自給自足的可能性，多能互補(bǔ)的核心在于通過其他能源形式彌補(bǔ)電力不可大規(guī)模儲(chǔ)存的缺點(diǎn)，又通過電力的靈活性和便于傳輸?shù)奶匦耘c其他能源形成了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。在未來的能源系統(tǒng)中，我們將會(huì)看到更多不同的能源網(wǎng)絡(luò)交織在一起，這個(gè)堅(jiān)強(qiáng)而靈活的能源網(wǎng)才是解決可再生能源高比例應(yīng)用的關(guān)鍵。
